Ппу с эффектом памяти что это
Что важно знать о пене с эффектом памяти, или раскрываем мифы о мемори
О пене с эффектом памяти сложилось несколько устойчивых мифов. Ее основное отличие — способность долго сохранять приобретенную при сдавливании форму. Остаточную деформацию легко увидеть на образце материала в мебельном магазине, поэтому продавцы любят демонстрировать изделия из «меморикса». Покупателей убеждают в том, что это космические технологии, которые несут исключительную пользу. Индивидуальная подстройка под тело, защита от пролежней, особый комфорт спального места, уникальный состав, не имеет противопоказаний. Так ли это? Эта статья поможет больше узнать о пене с памятью формы и поможет сделать осознанный выбор матраса или подушки.
Пена мемори, что это такое?
Листовой или отлитый в изделии определенной формы вспененный пластик. Другие названия пены с памятью формы — Memoryfoam, по-русски пена мемори или мемори фоам. Некоторые компании, производящие матрасы, присваивают этому материалу собственные названия, например — анатомическая пена OrtoFoam с «памятью» формы в составе матрасов Аскона или Memorix у Орматекс. Названия могут отличаться, но по сути это один и тот же пенополиуретан, изготовленный особым способом.
Всем знакомы пенопласт и поролон. На разрезе этих материалов хорошо заметна их структура — газовые пузырьки в пластиковой оболочке. Пенопласт можно раскрошить на отдельные ячейки — довольно крупные шарики, в поролоне они мельче и неразрывно связаны между собой. В пене с памятью формы часть пузырьков отличается размерами и имеет сломанные стенки, и именно этот факт, а не химический состав, определяет ее особенности.
Отличие ППУ с памятью формы от обычного поролона с точки зрения науки
Несмотря на то, что когда-то технология производства Memoryfoam была засекречена, сейчас ее могут изготавливать практически на любом производстве, где делают поролон. Любопытные могут прочитать на нашем сайте подробную статью об изготовлении всех видов вспененного пенополиуретана, но большинству достаточно информации ниже.
Мифы и реальные свойства пены с памятью формы
Важные для потребителя свойства мемори фоам
Вредные мифы про пену с памятью формы
Как ухаживать за изделиями с пеной памяти
Избавиться от запаха нового изделия с пеной с памятью довольно сложно. В отдельных случаях запах держится месяцами. Большинство нареканий на резкий химический запах от матраса или подушки связан с наличием в составе пены мемори.
Что делать, если вы столкнулись с этим? Нужно постараться удалить газы из толщи материала. Это достигается принудительным проветриванием. Помогает пылесос и длительное выветривание на свежем воздухе.
Пенополиуретан со свойством сохранения памяти можно стирать и отжимать вручную, сушить вблизи теплых отопительных приборов. Что не рекомендуется, это допускать длительное воздействие ультрафиолета — на солнечном свету ускоряется естественный процесс деполимеризации..
Пенополиуретан («поролон»), в том числе с «памятью формы» (Memory Foam)
В производстве матрасов используется эластичный пенополиуретан (мебельный ППУ). Бывает различной жесткости, в пружинных матрасах используется мягкий ППУ, в беспружинных также используется средней жесткости и жесткий ППУ в качестве основы матраса (монолитный блок). Самый недорогой среди всех наполнителей в матрасах, хотя при этом в матрасном производстве применяются различные виды пенополиуретана, отличающиеся качеством, максимальной нагрузкой и соответственно сроком службы, в том числе дорогие и качественные виды ППУ (искусственный латекс, материал с эффектом памяти), которые по своим свойствам и качеству не уступают даже натуральному латексу. Хорошие особенности этого материала — это хорошая воздухопроницаемость, благодаря его пористой структуре.
Поролон — это торговое название эластичного пенополиуретана, который в Совестком Союзе был в основном скандинавской фирмы Porolon.
Пенополиуретан (ППУ) — это искусственный наполнитель ячеистого типа (визуально можно сравнить с губкой), является испытанным и безопасным материалом, что подтверждает его широкое использование в повседневной жизни, например: губки для мытья посуды, наполнитель в автомобильных креслах, утеплителель в строительстве. В качестве основного сырья для производства пенополиуретана используются полиолы, при смешивании полиола и ряда модифицирующих катализаторов происходит химическая реакция, в результате которой происходит вспенивание смеси. За счет разного дозирования химических продуктов получают различные виды ППУ.
Высокоэластичный ППУ (искусственный латекс) отличается улучшенными свойствами используемого для изготовления сырья, а также структурой ячеек. В отличие от обычного эластичного ППУ, который имеет однородную структуру ячеек, высокоэластичный ППУ имеет неоднородную структуру, ячейки имеют различные размеры, толщину стенок и распределены в случайном порядке. Благодаря неоднородной структуре при не большой нагрузке, в работу вступают более мелкие ячейки, а при возрастании нагрузки в работу вступают более крупные ячейки, с большим сопротивлением сжатию. Поэтому высокоэластичные ППУ отличаются высокой эластичностью и комфортом, а также более продолжительным сроком службы.
На рисунке слева показана структура ячеек обычного пенополиуретана, справа — высокоэластичного ППУ.
Фото плиты из обычного пенополиуретана (высота 3 см), используемой в качестве наполнителя в матрасе.
Фото монолитного блока из высокоэластичного пенополиуретана (высота 8 см) под названием Waterform итальянского производителя матрасов Lordflex’s, используемого в качестве основы в беспружинном матрасе.
Вязкоэластичный пенополиуретан с «памятью формы» (другие названия: Мемориформ, Memory Foam, Memorix) — это дорогой и уникальный материал с особыми физико-механическими свойствами, характеризуется медленным восстановлением после сжатия. При погружении какого-либо объекта (например, человеческого тела) в вязкоэластичную пену, пена точно воспроизводит форму погруженного тела, а после снятия нагрузки, пена медленно принимает первоначальную форму. Вязкоэластичная пена реагирует на температуру тела и окружающую температуру, размягчаясь от тепла тела и более легко подстраиваясь под его контуры. Благодаря чему, наполнитель оказывает наименьшее давление на подкожные сосуды и способствует лучшему кровотоку. За счет своей повышенной плотности и при этом высоком уровне комфорта, ППУ с «памятью» обладает низкой воздухопроницаемостью, по сравнению с обычным ППУ. Другими характеристиками вязкоэластичной пены являются способность к амортизации вибраций и поглощению ударов — изделия из вязкоэластичной пены поглощают до 90% воздействующей энергии. Вязкоэластичный ППУ применяется во многих областях промышленности, в том числе и в космической промышленности (в первые был использован в NASA — Национальное управление США по воздухоплаванию и исследованию космического пространства).
Фото плиты из вязкоэластичного пенополиуретана с «памятью» (высота 4 см) используемой в качестве наполнителя в матрасе.
На фото показан отпечаток формы руки после надавливания на вязкоэластичный пенополиуретан с «памятью» — эффект длится несколько секунд.
Видео о производстве мебельного поролона на российском заводе СИБПЛАСТ:
Дополнительно о пенополиуретане
Когда в конце 30-х годов XIX века, то есть почти двести лет назад, германские физики, работавшие на концерн Байер, трудились над разработкой полиуретановых эластомеров, они и думать не могли, что получившийся в результате экспериментов конечный продукт с содержанием нежелательных пузырей газа станет новой ступенью в эволюции полимерных материалов. Ученые стали целенаправленно соединять многоатомные спирты с многофункциональными изоциантами. Так появился пенопласт с ячеистой структурой. Последующие эксперименты и опыты привели к образованию конечного продукта — пенополиуретана.
По сути, пенополиуретан (ППУ) — это конструкционная пластмасса массового применения, которую можно использовать в самых разных целях.
В основе разных видов ППУ — сложные или простые полиэфиры (ПЭ). Так, на основе сложных ПЭ в середине прошлого века стали разрабатываться пенопласты, обладающие эластичными свойствами. Спустя несколько лет появились первые пены, в основе которых были простые полиэфиры. Область применения ППУ постепенно расширялась, и к концу 90-х ППУ активно использовались повсеместно. Причем около 70% всего объема вырабатываемых ППУ применялись при изготовлении мягкой мебели и матрасов.
При выборе определенного вида ППУ для мягкой мебели имеют значение его основные характеристики: степень жесткости, вес, эластичность, амортизационные свойства. Все эти качества зависят от того, какие исходные продукты и рецептуры используются при производстве ППУ.
По степени жесткости эластичный пенополиуретан может быть сверхмягким (от 0,5кПа), мягким, стандартным или жестким. Существует также сверхжесткий пенополиуретан (до 10 кПа). Жесткий пенополиуретан способен заменить пружинные блоки, а листы пенополиуретана повышенной мягкости небольшой толщины, как правило, используются в сочетании с другими материалами.
Существует два способа производства эластичных ППУ. При изготовлении формованных пенополиуретанов каждая деталь отливается отдельно. При производстве блочных пенополиуретанов конечный продукт — блоки больших размеров прямоугольной или цилиндрической формы, которые затем раскраиваются на заготовки.
При выборе конкретного вида блочного эластичного ППУ для изготовления мягкой мебели первостепенное значение имеют такие понятия, как жесткость материала и его кажущаяся плотность. Жесткость — это способность материала противостоять деформации. Кажущаяся плотность определяется объемным весом пористого материала. Жесткость и кажущаяся плотность тесно взаимосвязаны: чем выше плотность материала, тем качественнее пена и тем выше предел ее «усталости». То есть чем более высокая нагрузка предполагается на определенную секцию мебели, тем выше должна быть степень кажущейся плотности. При удачно выверенном сочетании кажущейся плотности и жесткости материала можно добиться высокого качества мягкой мебели.
Практика показывает, что наиболее удачными можно считать следующие варианты подбора ППУ для различных элементов мягкой мебели. Для сидений, которые испытывают постоянные высокие нагрузки, плотность ППУ должна быть не ниже 28-30 кг/куб.м. Для подлокотников и спинок, на которые приходится гораздо меньшая нагрузка, можно использовать ППУ с чуть меньшей кажущейся плотностью (23-25 кг/куб.м). Самая высокая степень кажущейся плотности требуется для ППУ, применяемых в изготовлении тонких настилов в сиденьях (не менее 35 кг/куб.м) и в спинках и подлокотниках (не менее 28 кг/куб.м). Причина в том, что чем меньше толщина настила, тем сильнее он поддается деформации.
Степень эластичности ППУ определяется, исходя из величины площади петли гистерезиса под воздействием нагрузки. Чем меньше петля, тем эластичнее материал, и, следовательно, тем быстере он примет исходную форму после того, как нагрузка исчезнет. Блочные ППУ обладают широкими возможностями в плане подбора степени эластичности. Это позволяет комбинировать из материалов разной степени эластичности настилы, точно соответствующие заданным параметрам.
Блочные эластичные ППУ особенно хороши при изготовлении матрасов. Причина — в высокой воздухопроницаемости, отличном влаго- и теплообмене, малом весе этого материала. Однако следует помнить, что кажущаяся плотность ППУ, используемого в изготовлении матраса, должна быть не ниже 30-35 кг/куб.м. Это необходимо для того, чтобы ячейки пенополиуретана не деформировались и внутри изделия не нарушился влаго- и воздухообмен.
Блочные ППУ имеют массу достоинств. Они долговечны как материал для изготовления мебели (особенно те, что разработаны на основе простых полиэфиров), устойчивы к старению, не поддаются воздействию влаги и перепадов температуры. Кроме того, блочные ППУ соответствуют самым высоким санитарно-гигиеническим требованиям. Многочисленные исследования доказали абсолютную безопасность блочных ППУ для здоровья человека. Единственный недостаток блочных ППУ (особенно с плотностью меньше 30 кг/куб.м), о котором следует помнить, — то, что материал может потерять первоначальные свойства при восстановлении после чрезмерного сжатия. Это означает, что хранить и транспортировать изделия, в составе которых блочный пенополиуретан, следует с особым вниманием.
Формованный ППУ применяется в изготовлении сложных и объемных мягких элементов мебели. Каждая деталь производится в индивидуальной пресс-форме. При этом точность производства настолько высокая, что не требует дальнейшей доработки. Детали из формованного ППУ обладают гораздо более высокой плотностью, чем детали из блочного ППУ с аналогичными характеристиками. Плотность материала для спинок диванов и кресел — не меньше 42 кг/куб.м, для сидений — не ниже 45-48 кг/куб.м. В офисной мебели, где толщина мягкого элемента совсем небольшая, а требования к износостойкости достаточно высокие, применяются ППУ с плотностью 55 — 70 кг/куб.м.
ППУ обладает высокой адгезивной способностью практически к любому материалу. При методе формования, таким образом, можно одновременно с ППУ использовать пружинные блоки, металлические рамы и другие детали. Таким образом процесс изготовления мягкой мебели значительно упрощается: за одну операцию можно получить полностью готовую единицу.
На сегодняшний день основным настилочным материалом при изготовлении мягкой мебели остается более дешевый блочный ППУ.
Дополнительно вы можете почитать о химическом строении и сферах применения пенополиуретана в Википедии.
Латекс, пенополиуретан и мемориформ
Требования, предъявляемые сегодня к материалам, используемым при изготовлении ортопедических беспружинных матрасов, достаточно высокие. В первую очередь, они должны быть безопасны. Чтобы матрас эффективно и достаточно продолжительный срок мог выполнять свою главную функцию, обеспечивать правильную поддержку для вашего позвоночника, эти материалы должны иметь большую упругость и долговечность. Кроме того, для лучшего комфорта во время сна еще важно, чтобы матрас дышал, т.е. хорошо пропускал воздух.
В этой статье мы подробней расскажем об основных материалах, которые все это обеспечивают. Общее в структуре рассматриваемых тут наполнителей для матрасов то, что каждый из них является вспененным мягким и эластичным материалом.
Латекс: Dunlop и Talalay
Основой для производства натурального латекса случит млечный сок определенных растений, в основном бразильской гевеи (Hevea brasiliensis), каучукового дерева. Слово каучук в переводе означает «слезы дерева», поскольку при надрезе коры, начинается обильное выделение млечного сока. Родиной этого растения считают экваториальные леса Южной Америки. Еще древние ацтеки играли резиновыми мячами, а Майя использовали подобия резиновой обуви, окуная ступни в латекс. В конце XIX века его попытались расселить на другие территории, но прижились эти деревья не везде.
В настоящее время растение культивируется в тропической Азии (остров Шри-Ланка, полуостров Малакка, Малайский архипелаг, Вьетнам), имеются большие плантации гевеи бразильской и в некоторых африканских странах, например в Нигерии, Либерии. В настоящий момент большая часть латекса собирается в трех странах - Индонезия, Малайзия и Таиланд.
Основное сырье для производства натурального каучука, млечный сок каучуконосных растений (латекс), содержит 34-37% каучука (полимер изопренов), 52-60% воды, а также небольшие количества белков, смол, сахара и минеральных веществ. Для сбора латекса на коре дерева делают диагональный надрез, и выделяющийся сок стекает в специальные емкости. Затем его очищают от примесей, в качестве консерванта обычно добавляют аммиак, а с помощью уксусной или муравьиной кислоты добиваются коагуляции латекса. Полученный каучук коптят или просто высушивают и упаковывают в виде листов или крошки, удобных для транспортировки.
В чистом виде латекс очень неустойчив – легко окисляется при комнатной температуре, при повышении становится пластичным и липким, а при низких температурах становится жестким и даже хрупким. В 1839 году изобретатель Чарльз Гудиер (Charles Goodyear) случайно обнаружил, что нагревание латекса вместе с серой устраняет его неблагоприятные свойства, при этом происходит взаимодействие молекул натурального каучука с серой, что приводит к образованию устойчивых макромолекулярных связей с образованием сетчатых структур. Это придает каучуку высокую эластичность в широком интервале температур. Так была изобретена прочная и эластичная резина, а сам процесс был назван вулканизацией.
В настоящее время для производства матрасов латекс превращают в пену одним из двух способов.
В 1929 году фирмой «Dunlop» был изобретен метод получения латексной пены, при котором перед процессом вулканизации жидкий латекс смешивают с воздухом, а потом уже заливают в форму и нагревают. Дополнительную мягкость и воздухопроницаемость латексным матрасам обеспечивают с помощью перфорации, для чего предусмотрены специальные формы для заливки. Данлоп – традиционный способ получения пенорезины, который до сих пор так и называют именем фирмы, его создавшей. Это изобретение произвело революцию в сфере гигиены и быта.
Позже в Англии Джозеф Талалай (Joseph Talalay) усовершенствовал процесс, добавив к нему несколько промежуточных этапов. В последствии в 40-х и 50-х годах метод дорабатывали уже его сыновья Ансельм и Леон. Теперь по разработанной ими методике после заливки вспененного латексного раствора в форму, из нее откачивают воздух, при этом пена равномерно заполняет всю форму. Последующее быстрое замораживание меняет структуру, ячейки частично лопаются, после чего подается углекислый газ, и форма нагревается до вулканизации латекса. Потом форму снова охлаждают. И в конце полученную латексную пену моют, отжимают и сушат.
Метод Талалай более продолжительный и соответственно дороже своего предшественника, но обеспечивает матрасу в несколько раз большую мягкость и воздухопроницаемость, чем предыдущая технология, и имеет более однородную сетчатую структуру.
В последнее время природный латекс в чистом виде используют редко, все чаще его смешивают с синтетическим, что позволяет удачно сочетать преимущества обоих материалов. По европейским стандартам при 20%-м содержании натурального латекса в такой смеси, его уже можно называть латексом. В то время как полностью натуральный принято маркировать надписью «100% natural latex».
Синтетический латекс – это полимер синтезированных изопренов или других мономеров (бутадиен, стирол, неопрен, хлорпрен, изобутилен, нитрил акриловой кислоты и др.), способных также перерабатываться в резину путем вулканизации. Он сходен с натуральным продуктом по химическим и физическим свойствам, но отличается от него структурой. Для производства матрасов в чистом виде его не применяют, поскольку синтетический латекс требует более сложной и долгой обработки в отличие от натурального латекса или смесей.
Некоторым смесям разработчики присваивают оригинальные узнаваемые названия, например, такие как Hydrolatex, Waterlatex, в межмолекулярных связях которых присутствуют молекулы воды, придающие им дополнительную упругость.
Купите латексный матрас здесь
Искусственные латексы, пенополиуретан, ППУ, поролон
Искусственные латексы, Eliocel, Puralattex, Natural Form – под этими названиями чаще всего подразумевают высокоэластичный поролон, состоящий из мягкого пенополиуретана (ППУ).
Наука не стоит на месте, и многие производители, постоянно модифицируя состав применяемых для его производства смесей, улучшают свойства пенополиуретана.
Разработанные ими инновационные высокоэластичные полимерные материалы для матрасов, отвечают самым высоким стандартам экологичности и безопасности. Например, такие материалы как Puralattex, Eliocel имеют сложную молекулярную структуру, на водной основе.
Основным их компонентом для производства пенополиуретана является вспененный полиэфир (полиол), простой или сложный. Пены на основе сложных полиэфиров обладают большей термоокислительной и химической устойчивостью, могут быть огнеупорными, но под воздействием повышенной влажности у них ускоряется процесс разрушения. Поролонам из простых полиэфиров свойственна более высокая эластичность, они, устойчивы к влаге и не боятся морозов. Кроме того, они совершенно безвредны, не содержат пластификаторов, которые могли бы длительно выделяться из материала, а летучие катализаторы легко удаляются из них при дальнейшей обработке. Поэтому именно этот вид пенополиуретана используется в качестве наполнителя при изготовлении матрасов и мягкой мебели.
Для производства пенополиуретана сначала все компоненты смешивают с водой. В ряде случаев качестве физического вспенивателя дополнительно вводят в легкокипящую жидкость хладон (фреон). Образующиеся в результате полимеризации молекулы, вступая в реакцию с водой, выделяют углекислый газ, который вспенивает весь состав. Реакция начинается очень быстро после смешивания компонентов (уже через 1 мин), при этом выделяется тепло, достаточное для закипания хладона, что также приводит к вспениванию материала. При необходимости ускорения реакции вводят специальные катализаторы, а для стабилизации пены эмульгаторы. Отверждение завершается в среднем через 10-20 мин.
Высокоэластичные марки поролона, используемые для дорогой комфортной мебели и матрасов, производятся на базе специальных полиэфиров и изоцианатов, причем для получения широкого спектра высокоэластичной пены требуется система из двух или трех полиолов. Плотность пенополиуретанов в основном зависит от их соотношения, а также от количества вспенивающего агента, и лежит в пределах 15-45 кг/м3. Для производства матрасов обычно используются марки средней плотности от 25 до 35 кг/м3.
Упругость и воздухопроницаемость пенополиуретана зависят также от количества открытых ячеек – чем больше открытых ячеек, тем мягче поролон. С целью увеличения доли сообщающихся ячеек производят циклическое сжатие и (или) вакуумирование. Этот же эффект достигается при разгерметизации формы в момент достижения пеной определенной степени отверждения.
Существует два метода производства пенополиуретана: периодический (ящичный) и непрерывный (конвейерный).
В первом случае смешивание компонентов происходит в специальной емкости (ящике). Метод используется в основном при небольших объемах производства и там, где невысоки требования к качеству поролона, поскольку объем и свойства получаемых поролонов могут различаться в разных партиях. Современные «ящичные» установки оснащаются вакуумными камерами, которые позволяют получать поролон более низкой плотности и меньшей жесткости.
Во втором случае смесь подается прямо на конвейерную ленту непрерывно, при этом химические компоненты могут подаваться в смесительную камеру машины вспенивания как под низким, так и под высоким давлением, а в конце ленты полученный поролон разрезается на блоки определенного размера, отверждаемые затем дополнительно в течение нескольких часов при 60-100 C. Этот способ дает гораздо более однородную структуру и стабильное качество, поскольку вскоре после запуска линии в камере устанавливается стационарный режим, и в дальнейшем условия не меняются.
Подберите удобный матрас тут
Материалы с эффектом памяти (Мемориформ)
Эти материалы, обладающие уникальными свойствами, разрабатывались специалистами NASA в 1970-х годах для защиты астронавтов от перегрузок во время полетов. В дальнейшем сфера применения расширилась на медицинские учреждения. Применение подобных материалов позволило облегчить страдания больных, парализованных, перенесших инсульт, с ожоговыми повреждениями кожи, избежать многих ранее неизбежных в таких случаях осложнений, поскольку, тонко реагируя на вес и тепло человека, такой материал размягчается и легко подстраивается, повторяя контуры тела. Он практически не оказывает давления на тело лежащего, фактически приобретая его форму.
Теперь эти научные разработки стали доступны широкому кругу потребителей. Использование таких материалов позволяет сделать матрас более удобным, в том числе и для людей с заболеваниями суставов или нарушениями кровообращения. Даже небольшой слой такого материала придает матрасу особый комфорт.
Посмотрите матрасы с эффектом памяти